(57)【要約】【課題】従来の海水を主たる原料とするシャーベット氷生成装置では人手により携帯式塩分濃度計を用いて原料となる海水の塩分濃度を計測し、これをベースに真水や塩水を追加して塩分濃度調整を行っていたので、自動化が出来ない、深夜の作業が困難である、人為ミスが発生する、人件費が発生する、シャーベット氷のコストが高くなる等の問題を抱えていた。【解決手段】一定量の海水をタンクに注入後そのままの状態で冷却運転をスタートさせ、海水の冷却運転中に温度が瞬間的にある温度幅で上昇する現象つまり過冷却の解除現象または温度降下スピードが大幅にダウンして結氷を開始した時の温度をとらえて塩分濃度を計算する方法により、塩分濃度計測の自動化を行って省力、省人化を実現しランニングコストの低減を実現する事が出来る。【選択図】 図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャーベット氷収納タンク、水冷却機、循環ポンプ等を備え海水を主たる原料水としてシャーベット氷を生成するシャーベット氷生成装置において、計測データを記憶・演算する機能を有する温度計測・制御器の温度センサーを水冷却機の水吐き出し管に設置し、一定量の海水を収納タンクに注入後海水そのままの状態で冷却運転をスタートし、マイナス温度領域のあるポイントで下がり続けていた温度が瞬間的にある温度幅で上昇して落ち着いた温度をとらえることにより海水の塩分濃度を得、これをベースに真水あるいは塩分の追加量を計算し、原料水の塩分濃度を調整するようにしたシャーベット氷生成装置。
【請求項２】
シャーベット氷収納タンク、水冷却機、循環ポンプ等を備え海水を主たる原料水としてシャーベット氷を生成するシャーベット氷生成装置において、計測データを記憶・演算する機能を有する温度計測・制御器の温度センサーを水冷却機の水吐き出し管に設置し、一定量の海水を収納タンクに注入後海水そのままの状態で冷却運転をスタートし、海水温度が下がりつつある状態で前時刻の温度と現時刻の温度を比較して現在の温度降下のスピードを得、それを前時刻のそれと比較して降下スピードが数十分の一に下がっている事を検知したら、現在の温度より海水の塩分濃度を得、これをベースに真水や塩分の追加量を計算し、原料水の塩分濃度を調整するようにしたシャーベット氷生成装置。
【請求項３】
塩分濃度調整をしないで海水そのままでシャーベット氷を製造するシャーベット氷生成装置において、上述の請求項１，２の方法により海水の塩分濃度を得、氷の生成量が一定パーセントになる時のシャーベット氷の到達温度を計算して、それを自動停止温度設定値として設定を行うようにしたシャーベット氷生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水産物や農産物の鮮度保持に用いるシャーベット氷の生成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
海水を主たる原料とし、これに真水や塩分を加えて塩水を作り、この水でシャーベット氷を生成し、これを用いて魚を活き〆や保存冷却する場合、魚の種類や大きさに応じてその冷却温度すなはち塩水の塩分濃度によって決まる結氷温度を適切に決めてやる必要がある。一方、主たる原料となる海水の塩分濃度は日によって、また季節、天候によって変わっており固定していない。
【０００３】
現在、シャーベット氷の生成にあたり海水や塩水の塩分濃度を測定する場合、携帯式塩分濃度計例えば光学式食塩濃度屈折計（非特許文献1参照）、電気伝導度による塩分濃度計（非特許文献２参照）等を用いて人手により測定している。
【０００４】
【非特許文献１】（株）アタゴ産業  ホームページ  食塩濃度屈折計 S-10E
【非特許文献２】（有）エムケーサイエンティフィック  ホームページ  小型ディジタル塩分計  SALT-6
【０００５】
図3により従来のシャーベット氷生成装置について説明する。図において１はシャーベット氷を収納するタンク、２はシャーベット氷の原料となる塩水、３はシャーベット氷を攪拌する攪拌機、４は攪拌機３の回転羽根、20は携帯式塩分濃度計、21は塩分濃度計のセンサーで計測時には先端を水に浸す、７は水冷却機、８はシャーベット氷生成中に塩水を水冷却器７と収納タンク１の間に循環する循環ポンプ、９は冷却器７への吸い込み管、１０は冷却器７よりの吐き出し管、１１は海水供給管、１２は海水供給管の電動バルブ、１３は真水供給管、１４は真水供給管の電動バルブである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のシャーベット氷生成装置は以上のように構成されているので、まず海水供給管11の電動バルブ12を開いて主たる原料の海水を注水し、一定量がタンク１に溜まった時点で携帯式塩分濃度計20のセンサー21をタンク１の海水に浸して塩分濃度を測定し、目標塩分濃度との差異をベースに薄める場合は追加する真水の量を、または濃くする場合は追加する塩分量を計算する。真水を追加する場合は真水供給管13の電動弁14を一定時間開いて計算した量を追加する。塩分を追加する場合は所定量を塩の状態か、塩水の状態で追加する（図示せず）。こうしてタンク１内の塩水が目標塩分濃度に達したら攪拌機３、循環ポンプ８、水冷却機７を運転してシャーベット氷の生成運転をスタートする。このように、従来のシャーベット氷成装置では人の手により携帯式塩分濃度計を用いて海水の塩分濃度を測定していたので、自動化が出来ず深夜の作業が困難である、人為ミスが発生する、人件費が発生する、シャーベット氷のコストが高くなる等の問題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、海水の塩分濃度を人の手を借りずに自動的に測定し、シャーベット氷生成機の自動運転を低コストで実現する事を目的とするものである。  
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るシャーベット氷生成装置では一定量の海水をタンクに注入後調整を加えずにそのままの状態で冷却運転をスタートする。海水温度が下がってゆき、マイナス温度領域のあるポイントで下がり続けていた温度が瞬間的にある温度幅で（例えば0.7℃）上昇する現象が発生する。これはいわゆる過冷却現象が破れたときに発生する温度の逆転現象で、上昇して落ち着いた温度で結氷が開始されると同時に水の温度降下スピードはそれまでより大幅に（約45分の１程度に）ダウンする。
【０００９】
この急激な温度の逆転後に落ち着く温度は海水の塩分濃度によって決まっているものであるから、計測データを記憶・演算する機能を有する温度計測・制御器を用いて前時刻（例えば1分前）のデータと現時刻のデータを比較する事で逆転があればその落ち着いた温度を知ることが出来るので、その温度より海水の塩分濃度を得ることができる。
【００１０】
第2の解決手段は、計測データを記憶・演算する機能を有する温度計測・制御器を用いて前時刻の温度と現時刻の温度を比較して現在の温度降下のスピードを知り、それを前時刻のそれと比較して現在の温度降下スピードがそれまでより大幅にダウンしておれば現在の温度すなはち結氷開始温度より海水の塩分濃度を知ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
上記第一の解決手段および第2の解決手段による作用は次のとおりである。冷却機より吐き出される海水の温度を計測する事により塩分濃度を知る事が出来るので、塩分濃度測定の自動化が可能となる。これにより塩分濃度測定に比較的安価な温度計測・制御器を使用する事が可能となり、計測作業時刻の制約がなくなり、人為ミスの発生を防止し、人件費の発生を抑制し、イニシャルコスト、ランニングコストともに低減できるシャーベット氷製氷装置を提供することが出来る。
【００１２】
また、シャーベット氷の生成運転を行う場合は、氷の生成割合が限界を超えるとポンプによる搬送が困難となることから、ある一定の生成割合（例えば30%）に達したら自動的に運転を停止する運転操作が必要になる。塩分濃度をあらかじめ調整後シャーベット氷を生成する場合は、始めからその塩分濃度に応じた自動停止温度設定が可能である。しかし、海水の塩分濃度調整をしないで海水そのままでその都度異なった塩分濃度のシャーベット氷を製造する場合は、本発明の方法により、海水の塩分濃度が判明した時点で氷の生成量が一定パーセント（例えば30％）になる時のシャーベット氷の到達温度を計算して自動停止温度設定を行うことができるので、人手による都度の温度設定は不要になり、作業時刻の制約を排除し、人為ミスの発生を防止し、人件費の発生を抑制できること等でランニングコストを低減できるシャーベット氷製氷装置を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の実施例を図1、2に基づいて説明する。
【００１４】
図２は海水を冷却した場合の冷却曲線の1例を示している。図において縦軸は海水の温度、横軸は時間である。例えば、3.7%塩分濃度の海水を1.5トンタンクに入れて、15℃（海水の冷却開始時の温度ポイント  点15）より冷却を始めると５時間後に-2.9℃（海水の過冷却到達ポイント  点16）に達したあとこの温度で瞬間的に-2.2℃（海水の過冷却解除後の結氷開始ポイント  点17）まで温度上昇すると同時に結氷が開始され、水の温度降下は非常にゆっくりしたものになる。さらに12時間後には-3.2℃（氷の生成率30%に到達したポイント  点18）になるがこのときの氷生成率は30%である。
【００１５】
図1で5は計測データを記憶・演算する機能を有する温度計測・制御器、6は水冷却機７の吐き出し管10に固定して取り付けられた同上温度計測・制御器20の温度センサーである。その他は図3と同じであるので説明を省略する。
【００１６】
以下、上記構成の動作を説明する。図1においてまず、海水供給管１１のモーターバルブ１２を開いて海水を所定量タンク１に注入する。このあと直ちにアジテーター３、循環ポンプ８、水冷却機７を運転して冷却運転を開始する。水冷却機７からの吐き出し管10には計測データを記憶・演算する機能を有する温度計測・制御器5の温度センサー6が固定して取り付けてある。運転を続けてゆくと水冷却機７から吐き出される海水の温度が瞬間的に上昇する現象が発生するが、現在時刻の温度と前時刻（例えば1分前）の温度を比較し、温度が上昇しておれば、現在の温度が逆転後に落ち着いた温度であるので、その温度より計算により海水の塩分濃度を得ることができる。
【００１７】
また、同様の方法で前時刻（例えば1分前）の温度と現時刻の温度を比較して現時刻の温度降下のスピード（例えば℃/分）を知り、それを前時刻のそれと比較して現在の温度降下スピードがそれまでより大幅にダウンしておれば現在の温度すなはち結氷開始温度より海水の塩分濃度を知ることができる。
【００１８】
こうして得られた海水の塩分濃度をベースに濃度を薄くする場合は必要真水量を計算し、真水供給管１３のモーターバルブ１４を開いて真水を注入する。一方、濃度を濃くする場合は必要塩分量を計算し塩結晶の形か塩水の形で必要量注入する。濃度調整が必要ない場合は水や塩の注入作業をスキップする。こうして海水に真水または塩を加えて塩分調整を行った後シャーベットの生成運転を行う。
【００１９】
海水の塩分濃度調整をしないでシャーベット氷を製造する場合は、海水の塩分濃度が得られた時点で氷の生成量が一定パーセント（例えば30％）になる時のシャーベット氷の到達温度を計算して自動停止温度設定を行う。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施例によるシャーベット氷生成装置
【図２】海水冷却曲線
【図３】従来のシャーベット氷生成装置
【符号の説明】
【００２１】
１    シャーベット氷収納タンク
２    海水または塩水
３    攪拌機
４    攪拌機の羽根
５    温度計測・制御器
６    温度計測・制御器の温度センサー
７    水冷却機
８    循環ポンプ
９    吸い込み管
１０    吐き出し管
１１    海水供給管
１２    海水供給管の電動弁
１３    真水供給管
１４    真水供給管の電動弁
１５    海水の冷却開始時の温度ポイント
１６    海水の過冷却到達ポイント
１７    海水の過冷却解除後の結氷開始ポイント
１８    シャーベット氷の生成率30%に到達したポイント
２０    塩分濃度測定制御器
２１    塩分濃度センサー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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